VERIFIKASI RANCANGAN REAKTOR MAJU ANALISIS UNJUK …repo-nkm.batan.go.id/3572/1/0585.pdf · karakteristik parameter kisi bahan bakar untuk mendapatkan hubungan di antara ... dan juga

Verifikasl Rancangan Reaktor MajuHtlman Ram/i, As Natio Lasman

VERIFIKASI RANCANGAN REAKTOR MAJUANALISIS UNJUK KERJA KISI BAHAN BAKAR

Hilman Ramli, As Natio Lasman

Pusat Reaktor Serba Guna -BA TAN

ABSTRACT

DESIGN VERIFICATION OF ADVANCED REACTOR. FUEL LATTICE PERFORMANCEANALYSIS. The neutronics analysis of fuel performance of the advanced reactor, has beensuccesfully done with the computer simulation. In this case, the AP600 reactor, one of a fewadvanced reactor types, was chosen. as an object. The analysis was limited on the fuel latticecharacteristics to get connections between the infinity multiplication factor and the atomic ratio ofmoderator to fuel, and also to determine the characteristic of the moderator temperature coefficients.The simulations were done with using of WIMS-D4 code and assummed that core is regularlyarranged by homogeneous cell units within cold, clean, unborated conditions only. The resultsshowed that AP600's fuel lattice has undermoderated behavior and the moderator temperaturecoefficients are negative and agreed in safety aspects of nuclear reactor operations.

ABSTRAK

VERIFIKASI RANCANGAN REAKTOR MAJU. ANALISIS UNJUK KERJA KISI BAHAN BAKAR.Telah dilakukan analisis neutronik dengan simulasi komputer terhadap unjuk kerja bahan bakarreaktor maju. Dalam kasus ini, dipilih reaktor AP600 sebagai obyek. Analisis dibatasi pada tinjauankarakteristik parameter kisi bahan bakar untuk mendapatkan hubungan di antara faktor perlipatantak-hingga dengan nisbah atom moderator terhadap atom bahan bakar, dan juga untuk menentukankarakteristik koefisien reaktivitas suhu moderator. Simulasi dilakukan dengan menggunakan programWIMS-D4 dan teras reaktor dianggap tersusun dari satuan-satuan sel bahan bakar yang tercampurserba-sama pada keadaan reaktor dibatasi hanya pada keadaan ding in, tanpa xenon, dan tanpaboron terlarut dalam air. Dari hasil anal isis, diperoleh bahwa kisi bahan bakar AP600 bersifatundermoderated, dengan koefisien reaktivitas suhu moderator berharga negatif. Dapat disimpulkanbahwa rancangan bahan bakar AP600 memenuhi aspek keselamatan operasi reaktor nuklir.

PENDAHULUAN

Sejak lebih dari satu dasawarsa yang

lalu, BAT AN telah merencanakan pembangunan

pembangkit listrik tenaga nuklir (PL TN) yang

pertama di Indonesia. Kajian dilakukan, baik

dari sisi ekonomi maupun keselamatan,

terhadap tipe-tipe PL TN yang sudah beroperasi

di dunia atau yang ditawarkan oleh pemasok.

Untuk itu, studi kelayakan dan studi tapak untuk

lokasi PL TN dikerjakan.

Berangkat dari rencana BATAN dan

sebagai usaha lebih lanjut dari kegiatan-

kegiatan tersebut di atas, penelitian dan kajian

dari sisi teknik perancangan (design) untuk tipe

PL TN tertentu perlu dilakukan. Atas dasar

itulah, penelitian ini dilakukan, dengan reaktor

AP600 dipilih sebagai bahan penelitian dan

pengkajiannya

Penelitian dan pengkajian kriteria

rancangan suatu reaktor meliputi banyak hal,

sejak dari unjuk kerja bahan bakar sampai

unjuk kerja reaktor keseluruhan dengan satu

sasaran, yaitu menganalisis dan menilai tingkat

keselamatan reaktor yang ditinjau. Kar,ena

bayaknya kriteria yang perlu diteliti dan dikaji,

maka pada umumnya penelitian perlu dilakukan

secara bertahap

Menurut H.W. Graves, Jr.[1],

perancangan suatu reaktor nuklir pada

umumnya diawali dari perancangan bahan

bakarnya Tahapan pertama dalam

perancangan bahan bakar reaktor secara

normal terdiri dari kajian terhadap hubungan

TKRD-13Hal 13-1 dari13-11

Prosiding Seminar ke-3 Teknologi den Keselamatan PL TN serle Fasilitas Nuk1lrPPTKR-PRSG, Serpong, 5-6 September 1995

antara karakteristik unjuk kerja reaktor dengan

parameter-parameter kisi bahan bakar, dan

pemilihan terhadap kombinasi parameter-

parameter kisi yang memenuhi kriteria

rencangan yang terbaik. Dengan menganalisis

interaksi antara karakteristik unjuk kerja reaktor

dan parameter-parameter rancangan kisi bahan

bakar, maka akan dapat dipahami kriteria

rancangan manajemen bahan bakar dan

operasi reaktor tersebut. Berdasarkan konsep

tersebut, maka penelitian ini dilakukan dengan

membatasi pokok permasalahan yang dianalisis

hanya pacta unjuk kerja kisi bahan bakar

AP600.

dalam sistem pembawa panas dan sebagai

bahan moderator untuk perlambatan neutron.

Dari segi sebagai bahan moderator, perlu

diketahui harga nisbah atom hidrogen terhadap

atom bahan bakar (atom 235u + 238U) yang

merupakan fungsi kerapatan air, kerapatan

bahan bakar dan geometri kisi.

R~Analisis unjuk kerja kisi bahan bakar

AP600 yang dilakukan, dilaksanakan dengan

cara simulasi pada komputer dan

mempergunakan program WIMS-D4 untuk

perhitungan yang dilakukan. Deskripsi tentang

program WIMS-D4 dapat dilihat pada acuan [2]

dan [3]. Dalam perhitungan, reaktor didekati

sebagai satuan-satuan sel bahan bakar

homogen yang terdiri dari daerah bahan bakar,

sela (gap), kelongsong. moderator dan daerah

ekstra [1]. [3].

Gambar 1. Kurva k- versus NH/NU untuk duajenis pengkayaan.

Nisbah atomik moderator terhadap

bahan bakar mempengaruhi faktor perlipatan

neutron dalam sistem. Tinjau persamaan faktor

perlipatan neutron untuk sistem tak-berhingga[4] :

k..,=1].f (1)

denganv L~ (2)

TEORI

Bahan bakar di dalam teras reaktor

nuklir disusun dalam barisan geometris yang

teratur. Untuk reaktor air ringan bertekanan atau

didihan (PWR atau BWR), barisan bahan bakar

ini terdiri dari batang bahan bakar silindris

dengan kelongsong Zircaloy yang diletakkan

dalam air dan diatur dalam barisan persegi.

Barisan ini biasanya dinyatakan sebagai kisi

(lattice) reaktor, dan diameter batang bahan

bakar, jarak antara pusat batang bahan bakar

(pitch), bahan dan ketebalan kelongsong, serta

volume air di antara batang bahan bakar

dinyatakan sebagai parameter-parameter kisi.

'1=

(3)f=~=I.sehingga

NF

L:):::F NF aF

.~_-!-NM Ma.

Fva,k ~ = --:--.,- (4)

NM

Dengan NMtNF meningkat. neutron

akan lebih banyak termoderasi sehingga traksi

neutron yang mencapai energi termal

bertambah. Dengan neutron termal meningkat.

lebih banyak fisi yang terjadi dalam bahan

bakar sehingga k- menjadi lebih besar.

Meskipun demikian, harga NMtNF yang besar

menyebabkan traksi neutron termal yang

diserap oleh moderator juga bertambah.

Sehingga, dengan NMtNF bertambah besar, k-

Nisbah Antara Moderator dan Bahan Bakar

Air di antara batang bahan bakar

berfungsi sebagai zalir (fluid) kerja

TKRD-13Hal 13-2 dari 13-11

Venfikasl Rancangan Reaktor MaJu

Hi/man Ram/i. As Nalio Lasman

Pengaruh Tingkat Pengkayaan Bahan Bakar

Perubahan tingkat pengkayaan bahan

bakar mempengaruhi besar dan bentuk kurva

k- terhadap NH/NU seperti pada Gambar 1

Untuk tingkat pengkayaan yang lebih tinggi,

kandungan isotop fisil dalam bahan bakar akan

lebih banyak sehingga sera pan relatif di dalam

moderator akan berkurang. Konsekuensinya,

harga k- akan lebih besar daripada tingkat

pengkayaan yang rendah untuk harga NH/Nu

yang sarna.

Perubahan tingkat pengkayaan

memainkan peranan penting, baik dalam

kriteria rancangan maupun operasi reaktor.

Oalam perancangan reaktor, dengan menjaga

kompatibilitas mekanis terhadap rancangan

internal teras reaktor, lebih mudah 'memainkan'

tingkat pengkayaan bahan bakar untuk

mendapatkan unjuk kerja bahan bakar terbaik

daripada 'memainkan' diameter batang bahan

bakar ataupun jarak antara batang bahan bakar

[1]. Oi samping itu, dalam pengoperasian

reaktor, tingkat pengkayaan memegang

peranan dalam pengaturan agihan daya agar

didapatkan agihan yang relatif rata di semua

posisi teras.

meningkat hingga ke suatu harga NM/NF di

mana neutron termal cenderung menjadi jenuh

dan k- kemudian berkurang karena

bertambahnya serapan neutron termal dalam

moderator.

Perubahan harga k- terhadap

perubahan harga nisbah moderator/bahan

bakar dapat dilihat pada Gambar 1. Grafik pada

Gambar 1 merupakan grafik yang digunakan

untuk meninjau unjuk kerja parameter kisi

bahan bakar. Kisi bahan bakar untuk nisbah

moderator/bahan bakar yang terletak di bagian

kiri puncak grafik dinyatakan sebagai

undermoderated dan di kanan puncak grafik

dinyatakan sebagai overmoderated.

Seluruh reaktor dengan moderator air

adalah bersifat undermoderated pada kondisi

operasi daya. Karena, didasarkan pada aspek

keselamatan reaktor, reaktor undermoderated

akan mempunyai koefisien reaktivitas suhu

negatif. Oengan daya reaktor naik, suhu air

meningkat yang mengakibatkan kerapatan air

berkurang lebih cepat daripada kerapatan

bahan bakar atau struktur sehingga NH/Nu

berkurang. Oengan pengurangan NH/Nu, k-

akan berkurang, suatu konsekuensi yang

diinginkan dari titik dasar keselamatan operasi.

Sebaliknya untuk reaktor overmoderated, k-

akan bertambah dengan suhu moderator

bertambah, sehingga memperbesar pembang-

kitan panas dalam reaktor. Hal ini tidak

dikehendaki dalam operasi reaktor karena tidak

memenuhi kriteria keselamatan melekat

(inherently safety) pada reaktor.

Oi samping itu, reaktor air ringan

dirancang untuk bersifat undermoderated

karena lebih ekonomis. Nilai NH/Nu yang

rendah akan memperbesar nisbah konversi,

menyebabkan lebih banyak 239pu yang

dihasilkan. Karena 239pu dapat menyebabkan

fisi, peningkatan 239pu dalam reaktor akan

menurunkan biaya susutan (depletion cost).

METODE DAN

PERHITUNGANBATASAN-BATASAN

Analisis ini dilakukan dengan metode

simulasi komputer menggunakan program

perhitungan konstanta group WIMS-D4. Data-

data yang digunakan dalam perhitungan diambil

dari pustaka untuk reaktor AP600 (Iampiran 1)

[5]. Perhitungan yang dilakukan meliputi :

1. Penentuan model set kisi bahan bakar.

2. Perhitungan k- dengan volume moderator

divariasikan.

3 Perhitungan k- dengan volume petet

divariasikan

4. Perhitungan k- dengan suhu moderator

divariasikan

Penentuan model sel dilakukan untuk

mendapatkan model sel yang akan dipakai dan.


Prosldlng Seminar ke-3 Teknologi dan Keselamatan PL TN serta Fasilitas NuklirPPTKR-PRSG, Serpong, 5-6 September 1995

2. Model M-2: daerah ekstra dalam sel

diasumsikan tercampur hetero-

gen dan sel diperlakukan seba-

gai pin-cell dalam WIMS-D4.

3. Model M-3 sel diperlakukan sebagai cluster

dalam WIMS-D4.

mudah divariasikan pada perhitungan-

perhitungan selanjutnya. Dalam perhitungan ini,

ditinjau 3 model sel yang mungkin :

1. Model M-1: daerah ekstra dalam sel

diasumsikan sebagai bahan

yang tercampur secara homo-

gen dan sel diperlakukan seba-

gai pin-cell dalam WIMS-D4.

Pelet

~~==~R2

Mode,.lo, Ek8t..M-1

~t-R4

-tR1

t-R3

1R5

Ekatra~~~

I~I 2~f ~ f

~~I ~61 ~8R5 R7

Ipetet I Oep I Kelang8Ong I _ratar",

R1 R2 R3

M-2

Gambar 2.Model sel yang digunakan (model M-1 dan M-2)

Tabel1. Data geometri dan komposisi bahan dalam sel (untuk penkayaan 3.0 % 235U)

Jari-jariluar

Model M-1 Model M-2 Komposisi(% berat)

Model M-1 Model M-2

R1R2R3R4R5R6R7R8

o.o.o.o.o.

-

0.4100.4180.4750.7110.7120.7310.7360.743

1. Pelet235U238U0

2.6485.3511.83

2.6485.3511.83

2. GapHe (asumsi) 100 100

3. Kelongsong

Zircaloy-4 100 100

5. ModeratorH?O 100 100

60.0239.98

100 (2 dan 4)

1~(jdan 3)

6. Daerah ekstraH2O~oy-4

Tabel 2. Hasil Perhitungan k- untuk model sel yang ditinjau.

Westinghouse

1.394

Model M-1

1.396807

0.201

Model M-2

1.396894

0.208

Model M-3

1.392926

-0.066

k-I Deviasi*) (%) I

'Deviasi = ..-*100%kmode/ -k_..i~e


410418

475711

743

Verifikasl Rancangan Reaktor MaJu

HI/man Rami; As Natio Lasman

Data geomefri model sel M-1 dan M-2 dapat

dilihat pada Gambar 2 dan Tabel 1. Sedangkan

untuk model M-3, data geometrinya sarna

seperti pad a perangkat bahan bakar (fuel

assembly) AP600 (Iampiran 2).

Perhitungan k- dengan volume mode-

rator atau volume pelet bervariasi dilakukan

untuk mendapatkan kurva k- versus Nisbah

NH/Nu. Sedangkan perhitungan keempat dilaku-

kan untuk mendapatkan karakteristik koefisien

suhu moderator. Perhitungan 1 sampai 3

diperlakukan untuk keadaan reaktor clean, cold,

unborated.Gambar 3. Kurva k- vs NH/Nu dengan volume

moderator divariasikan.

HASIL PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN

------~~~u.-

I---x--"

.~~-~. .,.

Gambar 4. Kurva k- vs NH/Nu dengan volumepelet divariasikan.

Pada perhitungan ketiga, yang hasilnya

ditampilkan pada Gambar 4, harga rancangan

dari perhitungan terletak di daerah

overmoderated dan dekat titik puncak kurva

untuk tingkat pengkayaan 2.0% dan 2.5%

Sedangkan tingkat pengkayaan 3.0% masih

terletak di daerah undermoderated, meskipun

mendekati titik puncak kurva. Dalam kasus ini,

karakteristik overmoderated dapat diabaikan

karena pengaruh perubahan diameter batang

bahan bakar (setara dengan perubahan volume

pelet) terhadap faktor perlipatan tak-hingga

relatif kecil dibandingkan efek yang ditimbulkan

dari perubahan volume moderator [1).

Hasil perhitungan untuk penentuan

model set disajikan dalam Tabel 2. Hasil

perhitungan menunjukkan model M-3

memberikan hasil yang mendekati nilai yang

disajikan oleh Westinghouse dengan deviasi

sebesar -0.066% terhadap nilai rancangan

Westinghouse. Hal ini dapat dipahami karena

model M-3 lebih mampu menggambarkan

perilaku reaksi neutron di dalam cluster.

Meskipun demikian, dengan pertimbangan

kemudahan untuk memvariasikan besaran-

besaran parameter kisi dan dengan deviasi

terhadap nilai rancangan Westinghouse yang

relatif kecil (0.201%), dipilih model M-1 sebagai

model sel untuk perhitungan-perhitungan

selanjutnya.

Hasil dari perhitungan kedua

ditampilkan dalam Gambar 3. Oari gambar

tersebut, terlihat bahwa AP600 bersifat

undermoderated. Oari perhitungan yang

keempat, yang hasilnya diberikan pada Tabel 3,

diperoleh karakteristik koefisien reaktivitas suhu

moderator untuk AP600 yang bernilai negatif.

Kedua hasil tersebut memberikan gambaran

bahwa AP600 memenuhi aspek keselamatan

operasi dan mempunyai karakteristik

keselamatan melekat, suatu hal yang

diharapkan dari segi operasi reaktor.


Proslding Seminar ke-3 Teknologi dan Keselamatan PLTN serta Fasllitas NuklirPPTKR-PRSG, Serpong, 5-6 September 1995

Tabel 3. Perubahan k- terhadap perubahan suhu moderator

KESIMPULAN 2. Kisi bahan bakar AP600 bersifat

undermoderated dengan koefisien suhu

moderator mempunyai harga negatif

sehingga memenuhi aspek keselamatan

dalam operasi reaktor.

Dari hasil perhitungan yang diperoleh,

dapat disimpulkan :1

Mode! sel yang digunakan untuk perhitungan

k- memberikan hasil yang sesuai dengan

nilai yang diberikan oleh Westinghouse.

DAFTARPUSTAKA

Harvey W. Graves Jr., Nuclear Fuel Manaaement, John Wiley & Sons, 1977.

2 J.R. Askew, F.J. Fayers, P.B. Kemshell, A General Description of the Lattice Code WIMS,

Reprinted from the October issue of the Journal of the British Nuclear Energy Society, Diktat

Regional Training Course on Calculation and Measurement of Neutron Flux Spectrum for

Research Reactor, 27 September-15 Oktober 1993, PRSG-BATAN, Serpong.

3. T. Kulikowska, Lattice Cell Calculations. Siowina Down Theorv and Computer Code WIMS, Diktat

Regional Training Course on Calculation and Measurement of Neutron Flux Spectrum for

Research Reactor, 27 September-15 Oktober 1993, PRSG-BATAN, Serpong.

4.

J.J. Duderstadt, L.J. Hamilton, Nuclear Reactor Analysis, John Willey & Sons, 1976

SimDlified Passive Advanced Licht Water Reactor Plant Procram. AP600 Standard Safety

Analysis ReDort, 4th Volume, DE-ACO3-90SF18495, Westinghouse Electric Corporation, June

26, 1992.


Verifikasi Rancangan Reaktor MaJuHI/man RamI; As NalkJ Lasman

Lampiran 1

DESKRIPSI PARAMETER TERAS REAKTOR AP600 (Siklu5 Pertama) [6)

115.0

144.0

1.25

72.172.40

Teras aktif

Diameter ekivalen (in.)

Tinggi teras aktif (in.), cold

Nisbah tinggi terhadap diameter

Totalluasan melintang (ft2)

Nisbah molekuler H20/U, sel, cold

10.0

10.0

15.0

Ketebalan dan komposisi reflektor

Atas: water plus steel (in.)

Bawah : water plus stell (in.)

Samping : primarily steel plus water (in)

145

17x17

2640496

8.426 x 8.426

27 atau 7 ZIRLO TM

4 atau 4 ZIRLOTM

24Zircaloy-4 atau ZIRLO TM

0.442 ID x 0.474 aD

0.397 ID x 0.430 aD

Perangkat bahan bakar (fuel assembly)

Jumlah

Barisan batang bahan bakar

Batang bahan bakar per perangkat

Jarak antara titik pusat batang bahan bakar (pitch) (in.

Dimensi keseluruhan (in.)

Jumlah grid per perangkat

Atas dan bawah (ni-Cr-Fe Alloy 718)

Intermediete (Zircaloy-4)

Intermediate flow mixing (Zircaloy-4)

Guide thimble:

Jumlah per perangkat

Komposisi

Diameter, bagian teratas (in.)

Diameter, bagian terbawah (in.)

Instrument guide thimble:

Jumlah per perangkat

Komposisi

Diameter (in.)

1Zircaloy-4 atau ZIRLO

0.442 10 x 047400

0.374

0.00325

00225Zircaloy-4 atau ZIRLO TM

Batang bahan bakar (fuel rod)

00 (in.) .Gap diametris (in.) \

Tebal kelongsong (in.)

Material kelongsong

UO295

Pelet bahan bakar

Material

Kerapatan (% kerapatan teoritis)


Proslding Seminar ke-3 Teknologl dan Keselamatan Pl TN serta Fasllitas NuklirPPTKR-PRSG, Serpong, 5-6 September 1995

2.00

2503.00

0.3225

0.387

0.364

Pengkayaan bahan bakar (% berat)

Daerah/Region 1

Daerah/Region 2

Daerah/Region 3

Diameter (in.)

Panjang (in.)

Massa UO2 per satuan panjang batang bahan bakar (Ib/tt)

Perangkat batang kendali pengatur (RCCA=Rod Cluster Control Assembly)

Material penyerap neutron Ag-ln-Cd

Diameter (in.) 0.341

Kerapatan (lb/in.3) Ag-ln-Cd 0.367

Material kelongsong 88-304

Tebal kelongsong (in.) 0.0185

Jumlah cluster 45

Jumlah batang penyerap per cluster 24

Perangkat batang kendali kompensasi (GRCA=Gray Rod Cluster Assembly)

Material penyerap neutron Ag-ln-Cd 1 55-304

Diameter (in.) 0.341

Kerapatan (lb/in.3) Ag-ln-Cd 0.367/55-3040.285

Material kelongsong 55-304

Tebal kelongsong (in.) 0.0185

Jumlah cluster 16

Jumlah batang penyerap per cluster 4 Ag-ln-Cd 120 55-304

1424

WABA

A1203-B4C0381

0267

Zircaloy

Zircaloy

6.03Kandungan 810 (Mg/cm)

1.394

203

10.99

8.46

Reaktivitas

Reaktivitas lebih (tanpa satuan)

k maksimum untuk perangkat bahan bakar (cold,

clean, unboroted water)

Reaktivitas teras maksimum (cold,

zero power, BOC, zero soluble boron)

Reaktivitas padam (%)

a. Seluruh RCCA dan GRCA (61 cluster) disisipkan (BOC)

b. Satu cluster paling kuat di keluarkan, 60 cluster disisipkan (BOG)


Penyerap dapat bakar (burnable absorber)

Jumlah

TipeMaterial

00 (in.)

Tabung dalam, 00 (in.)

Material kelongsong

Material tabung dalam (inner tube)

Verifikasl Rancangan Reaktor MaJu

Hilman Ramh As NallO Lasman

Lampiran 2

Tampang lintang perangkat bahan bakar AP600 [5)

1".""""'" H"""" "r """"'" c""",.."""',"c""""""

""

1426 kFJ'roAlI).'I ATAS

O.24~u..II1.'I ATA-'I ,,"7\ I'iRI.Nt;I;I.TIIAIII.NIIAI:AR

IIAN I'lltll Nt'l.

,iV

I. ~I.I JAM!: ~ 0496-79'"

II 01)0

b 0 ()00.'iall"" AlA."

'",

~ mOO! ~~ ¥ OO \:4 V ..s~!::. 00

:) 1> <1> 0 Q 0 () 0 ()').J. I'J t ~8g:- I oe. I :~;: 6 CV 0 0 @ () --

~-! 2 970 .\ ,.:~~O 0 0 0 e eo ();"0 0 0 C

0 0 0 0 () 0.;. 1"\~1"\f"\f"\f"\r.f"\I"\I"\I"\I"\I"\I"\,

000000000000000 00000000 000000,) 0:) /) ~~~ 0 000) 0 " " ,.,.. If) -) ~ ;,' 0:) ,.~ e. e ,. ~ .'.',~,.0 0 a 0 0 0

; -::-~:~' I.'-~~::~:;=;;'.' 1/: 0--~J -e- ':o:--'e 0 --

-~::~:~,...I '-'~::~:;~;:~-e='0;:.' ~ "':.:-'0- "::-0 0 a

: ~',.,. i i .~.. '::' ''0..,;;,-00 a Ot~ «} 0 e 0 a 0 (I ,,0 (

o~Ooooooo6.~OOOOOO QooOOOOOOlJ()()()()(; ()I ,

000 Tyr, ';0"'" ""

0

'y

// ..e e 6"

0 :IIIMIIII; i'f.N{iARAII

1"\"

~

0" n'r1;.11.." TiONI;AI

0 0 I.M"'.' ~I~.' III~" H"W~II t

j

0 c

0

---~::::~=:~J

0 0 0 0 AllIiN'; INSrklIMEN"rA.'i

Pl-kA"f;UT HAllA" HA~ARlA""A (UI~TF.R HATANc; ~I-NI

lol'o"I"""',"":.!;I:"""!1

H"T"No; H"'t"" H"~R':""'tRI't'.IlA"';I;"l"""""""I;"R""'M"lIR 1""11 -11174"'"""1 1;1-1 '"'" .."'1;,; -01:'

""""", fI"""11- "I"';ARAII"AlIA PI AT AIIA""'k "01/1" "A';IA" Al A."

"ALAM

.'4ATIIAN INCHI (N"MINAL


II

/

Prosiding Seminar ke-3 Teknologi dan Keselamatan PL TN serta Fasilitas NukllrPPTKR-PRSG, Serpong, 5-6 September 1995

DISKUSI

Penanya Utaja

a. Apakah keadaan boron sudah dipertimbangkan ?

b. Kapan koefisien reaktivitas moderator menjadi positif ?

Jawaban

a. Keadaan boron tidak dipertimbangkan. Perhitungan hanya meninjau sistem pada keadaan

clean, cold, unborated.

b. Koefisien reaktivitas suhu moderator menjadi positif pada kondisi NH/NU yang besar

Kondisi NH/NU (sebagai fungsi geometri, densitas pendingin dan bahan bakan) dapat

membesar bila :

-geometri sistem berubah : volume moderator » dari volume bahan bakar,

-adanya boron di dalam sistem.

Untuk sistem PWR, perubahan suhu yang ekstrim (yang menyebabkan terjadinya didihan)

tidak terjadi. Tetapi pada BWR, perubahan ini dapat mempengaruhi koefisien reaktivitas

suhu moderator karena terbentuknya didihan pada sistem.

2. Penanya : Arief H. Kuncoro

a. Program WIMS-D4 dapat dipakai untuk simulasi apa saja ?

b. Bagaimana tingkat keakuratan hasil simulasi dengan program tersebut ?

Jawaban

a. Program WIMS-D$ dapat digunakan untuk simulasi "cell calculation" Tujuan dari program

tersebut sebenarnya adalah generasi konstanta group yang akan digunakan pad a

perhitungan teras dengan program CITATION atau UM2DB. Sehingga secara umum, WIMS-

0$ dapat digunakan untuk simulasi satuan sel bahan bakar.

b. Tingkat akurasi hasil simulasi dapat dipercaya. Ini didasarkan hasil benchmark test untuk

program tersebut yang ada di RSG. Test ini dilakukan oelh sdr. Ir. Tagor M. Sembiring untuk

kejelasan lebih lanjut, dapat menghubungi sdr. Tagor.

3. Penanya : M. Sugiyanto

a. Mengapa verifikasi ini tak sekaligus dilakukan dalam kondisi hot, Xe equilibrium dan water

borated dengan sistem WABA-nya, supaya analitis kisi bahan bakar AP-600 menjadi lebih

utuh dan lengkap ?

b. Apakah ada kendala yang menyebabkan tidak dilakukannya kondisi seperti tersebut di atas?

Mohon penjelasannya !

Jawaban

a. dan b. Verifikasi untuk kondisi hot, Xe equilibrium dan borated serta dengan sistem WABA

tidal dilakukan karena tidak ada data dari Westinghouse untuk sel bahan bakar pad a

kondisi-kondisi tersebut. Data-data dari Westinghouse untuk kondisi hot, Xe-equil., borated

serta sistem WABA adalah data untuk perhitungan teras, bukan pada perhitungan sel.

Meskipun demikian perhitungan-perhitungan tersebut akan dilakuakn Demikian juga


Verffikasl Rancangan Reaktor MaJu

HI/man Ramfl As NallO Lasman

verifikasinya yang diberikan untuk Westinghouse Hanya hal tersebut memerlukan waktu

komputasi yang cukup lama. Untuk tahap-tahap selanjutnya. verifikasi tersebut akan

dilakukan

4 Penanya : Zaki Su'ud

a Apakah perbedaan/kelebihan kisi bahan bakar AP-600 dibandingkan dengan PWR-PWR

generasi sebelumnya secara netronik ?

b. Fasilitas pemodelan kluster PWR pada WIMS-D$ (apakah satu assembly dapat dihitung

sekaligus ?)

Jawaban

a. Perbedaan/kelebihan kisi bahan bakar AP-600 dengan PWR generasi sebelumnya secara

teknis belum dibandingkan karena kendala waktu untuk melakukan studi banding dari sisi

netronik.

b. Satu assembly (cluster bahan bakar dalam hal ini) dapat dimodelkan pada WIMS-D4,

dengan adanya option-option di WIMS-D4. Secara garis besarnya option-option pad a

program tersebut untuk melakukan perhitungan/model 1 cluster antara lain:

-option Cell: CLUSTER (untuk tipe set yang ditinjau)

-option ARRAY, ANNULUS dan RODSUB untuk mementukan geometri sel dan posisi-

posisi tiap batang bahan bakar di dalam cluster.


Documents

VERIFIKASI RANCANGAN REAKTOR MAJU ANALISIS UNJUK …repo-nkm.batan.go.id/3572/1/0585.pdf · karakteristik parameter kisi bahan bakar untuk mendapatkan hubungan di antara ... dan juga